应用耦合法计算大型铝电解槽的电流场

本文建立了大型铝电解槽电流场的数学模型,应用有限元和边界元耦合法进行计算,方便地处理了阴极炭块的非均匀正交各向异性问题;在计算中使用了具有场域自动剖分,矩阵分块,矩阵行优化排序和非零存贮等稀疏矩阵技术的计算程序,在对多种结壳情况下铝电解槽电流场的数值计算结果进行分析的基础上,得出了一种使铝液中水平电流较小的结壳形状。     

采用相对电参量计算铝电解槽的电流场

本文提出一种采用相对电参量计算铝电解槽电流场的方法,将铝电解槽中电解液电流场的计算归结为给定总电流的位场边值问题,铝液电流场归结为第二类边值问题.文中引用相对电压和电位以及相对电导的概念,无需精确地测定电解槽边界电压和电解液、铝液的电导率,即可求解这两类问题,并可提高计算的精度.     

各向异性媒质中三维涡流场的等效源法

提出计算各向异性媒质中三维涡流场的等效源法。该法是将各向异性媒质中涡流场问题转化为附加等效源的各向同性媒质中涡流场问题。还提出实现等效源法的迭代算法，该算法是用通常的求解各向同性媒质中涡流场的方法（如有限元法、边界元法、模拟源法等）迭代计算附加等效源的各向同性媒质中涡流场。文中还给出了等效源迭代算法的收敛条件。由于每次迭代都可以利用计算各向同性场的中间结果，所以迭代计算所需的机时不多。文中给出了计算实例。     

含不稳定电流源轴对称非静态场的计算

利用麦克斯韦方程组和场的轴对称性,首先导出了3个基本表达式,即磁感应强度B的径向分量表达式、轴向分量表达式以及电场强度E的切向分量表达式,然后,以对称轴的已知不稳定场量为初始值,以这3个表达式为基础,通过不断地迭代并总结各表达式的规律,得到了含不稳定电流源轴对称非静态电磁场的无穷级数表达式,并将结果代回到麦克斯韦方程组进行了验证。这一方法也可供其它类型的含不稳定源轴对称非静态场的计算借鉴。     

电容传感器场灵敏度分布计算的有限元模型

根据电介质极化理论,构造一种新的有限元模型,规定了试样的形状、大小、数量、分布等·仿真结果表明,任意划分的有限元网格,灵敏度均匀性计算值之间的差别可达４４７５％,采用这种新的有限元模型,灵敏度均匀性计算数据之间的差别降低至７３％·说明该有限元模型相对于不同的试样分布、大小和数量有较好的一致性     

铝电解槽磁场计算的数学模型及其误差分析

本文分析了铝电解槽磁场计算的数学模型,并讨论了等效线形电流和等效圆柱母线数学模型所引起的误差,最后指出提高铝电解槽磁场计算精度的途径。     

稳恒电流磁场与库仑电场的关系研究

用电磁学方法证明了电流元产生元磁场的3个方程的等价性;由稳恒电流元的磁场表达式导出了元磁场与载流电荷元产生的库仑电场的关系。讨论了该表达式的物理意义,指出,该表达式明确指出稳恒磁场是由电荷的定向运动产生的;稳恒磁场是以光速传播的,为否定＂超距作用＂的观点提供了新的依据。认为v×dE/c2表示了库仑电场力的无功功率,由此可知,稳恒电流的磁场可以由载流电荷库仑力的无功功率表示。这样的结果有利于初学电磁学的人正确理解磁场的产生、来源和传播。讨论了运用新的表达式求解磁场的方法,指出,运用电荷密度与载流子定向运动速度的乘积等于电流密度和点电荷的库仑场表达式的方法求解磁场甚为方便,如此做法可以省去传统的求解磁场必须掌握的复杂计算方法。并由此推断超导载流子的平均定向运动速度远远大于正常导体内载流子的定向运动速度,否则,超导电流不可能产生几十个特斯拉的磁场。     

磁各向异性介质圆电流内部的磁场

应用已导出的磁各向异性介质中的毕奥-萨伐尔定律的极坐标形式,求出用极坐标方程表示的圆电流内部的磁场,并证明其磁场在圆电流中心具有最小值.     

各向异性介质中电流平行平面场的积分法

本文导出在磁线性各向异性介质中,电流所激发的平行平面场的磁向量势(?)和磁感应强度(?)的积分表达式,为解决实际工程问题提供了一种数值方法。     

电磁发生器的研制与励磁电流的计算

阐述了用于水平直流电磁连铸工艺的主要设备─电磁发生器的励磁电流计算、磁路计算、尺寸设计、性能测试，计算结果与实测结果相吻合。     

实验室用悬浮式阴极铝电解槽及其电场的有限元分析

提出了一种实验室用悬浮式阴极铝电解槽的结构形式,并用200 A和300 A该结构电解槽分别进行了纯铝及铝-钪合金的电解试验,用ANSYS软件对电解槽内的电势及电流密度分布进行了有限元分析.结果表明,电解槽的结构是可行的,电流效率可达80%左右,特别适合在实验室中用于铝电解技术的研究.     

应用组合法计算三维非线性涡流场中的损耗

在样条积分方程法，有限元法和表面阻抗法的基础上，提出了一种求解三维非线性磁场中涡流损耗的新方法－－组合法，其特点是针对工程电磁场数值计算中几种方法各自的适用范围，将求解区域划分为积分方程求解区和有限元求解区，通过边界条件的处理将两种算法耦合，考虑到波在导体中传播的特性，应用表面阻抗的概念，把导体内部的涡流损耗作用反映到导体表面，并与有限元方程耦合求解出导体表面的涡流损耗，针对ＴＥＡＭ ＷＯＲＫＳＨ     

球电流壳磁场的计算

计算的结果表明，球壳内的磁场是均匀的，可用此方法在一定范围内获得均匀磁场．